вернёмся в библиотеку?

«Земля и Вселенная» 1989 №6



Зарубежная космонавтика


«Вояджер-2»: встреча с Нептуном

25 августа 1989 года в 3 ч 55 мин 48 с по гринвичскому времени произошло событие, которое научный мир ожидал в течение 12 лет, — межпланетный космический аппарат «Вояджер-2», запущенный в сентябре 1977 года, со скоростью почти 27 км/с прошел на расстоянии 4825 км от верхнего облачного покрова восьмой планеты Солнечной системы — Нептуна.

Опоздание к точке наименьшего удаления от Нептуна по сравнению с расчетным временем, определенным до старта, составило всего 1,4 с, отклонение от расчетной орбиты — 30 км. Это еще раз подтвердило качество расчетов специалистов и точность законов небесной механики. Чтобы преодолеть расстояние около 4,5 млрд км между Землей и Нептуном, радиолокационному сигналу требовалось 4 ч 6 мин.

При пролете Нептуна траектория «Вояджера-2» за счет влияния гравитационного поля планеты начала отклоняться на 48° ниже плоскости эклиптики. Обогнув северный полюс планеты, аппарат на 55 минут ушел в зону радиотени, скрывшись за небесным телом, а затем начал удаляться к границам Солнечной системы. Через четыре часа «Вояджер-2» прошел на расстоянии 36 500 км от самого крупного спутника Нептуна — Тритона. На этом планетная часть миссии «Вояджера-2» закончилась, хотя последние изображения Нептуна могут передаваться на Землю до 2 октября, к тому времени аппарат удалится от планеты на 56 млн км. Ожидается, что сигналы от «Вояджера-2» будут приниматься до 2013 года, когда он будет находиться уже за пределами Солнечной системы подобно «Пионеру-10», «Пионеру-11» и «Вояджеру-1».

Чтобы получить фотографии Нептуна, мощные компьютеры преобразовывали в цветное изображение едва уловимые сигналы радиопередатчика «Вояджера-2», мощность которых при достижении Земли была примерно в 20 млрд раз меньше мощности батареек электронных наручных часов. Несмотря на такой малый уровень, сигналы «Вояджера-2» принимались антеннами станций дальней космической связи НАСА в пустыне Мохаве (Калифорния, США), Мадриде (Испания) и Тидбинбилле (Австралия). Диаметр антенн этих станций достигает 70 м. Принятые сигналы усиливались и передавались для дальнейшей обработки в Пасадену. Радиотелескоп в Парксе (Австралия) с рефлектором диаметром 64 м принимал сигналы с борта «Вояджера-2» одновременно со станцией в Тидбинбилле по принципу синтезированных антенных решеток. Кроме того, 27 антенн длиной по 25 м сверхкрупной антенной системы национальной радиоастрономической обсерватории США в районе Сокорро (Нью-Мексико) были использованы для создания синтезированной антенной решетки совместно с радиотелескопом в Голдстоуне. Это вдвое улучшило возможности приема информации от «Вояджера-2» в диапазоне частот X, которая передавалась со скоростью 21 600 бит/с.

В приеме информации от «Вояджера-2» принимали участие и японские ученые, работавшие в центре дальней космической связи Ушуда, расположенном в 100 км к северо-западу от Токио на высоте 1456 м. Длина антенны этого центра составляет 64 м.

Руководитель группы анализа фотоинформации, принимаемой с борта аппарата, из Лаборатории реактивного движения в Пасадене сообщил об обнаружении пяти колец Нептуна, из которых два «едва заслуживают этого названия», поскольку состоят из частиц очень разреженной космической пыли.

На полученных снимках поверхность Нептуна напоминает вид земного океана из космоса: голубая гладь с молочно-белыми пятнами. Это плотный облачный слой с плывущими над ним отдельными группами облаков. Крупным планом видно быстро перемещающееся пятно, получившее у специалистов название «скутер».

Средняя температура на Нептуне — 213°С, что несколько превышает температуру, которую можно объяснить нагревом планеты Солнцем. Ученые полагают возможным существование на Нептуне внутреннего источника энергии. Ведь эта планета имеет почти такую же температуру нагрева, как и Уран, хотя получает в 2,5 раза меньше солнечного тепла. Диаметр Нептуна 49 400 км, период полного обращения вокруг своей оси 16 ч 3 мин. Скорость ветра в атмосфере достигает 1120 км/ч. Во время пролета вблизи планеты «Вояджер-2» был буквально обстрелян с частотой до сотни ударов в секунду микроскопическими образованиями, из которых может состоять облако обычного дыма. Звуковая запись при этом создавала впечатление сильного дождя, барабанящего по крыше дома.

Установлено, что ось магнитных полюсов Нептуна имеет отклонение от оси вращения планеты на 50°. Ранее специалисты полагали, что оно составляет не более 30°.

Большой интерес был проявлен учеными к Тритону — самому крупному спутнику Нептуна (диаметр 640 км), находящемуся от него примерно на таком же расстоянии, как Луна от Земли.

Эксцентриситета орбиты у него практически нет, вращение вокруг планеты — обратное. Снимки Тритона позволили установить, что он имеет газовую оболочку толщиной около 800 км. Верхний слой ее состоит из азота, в нижних слоях присутствует метан. Состав атмосферы удалось определить в результате анализа спектра излучения одной из звезд, попадавшего в объектив бортовой камеры после прохождения через атмосферу Тритона. На высоте примерно 30 км были обнаружены во взвешенном состоянии твердые частицы азотных образований. Тритон — самое холодное тело Солнечной системы, он имеет температуру поверхности -240°С.

На Тритоне отчетливо видны кратеры — следы ударов крупных метеоритов, но их меньше, чем ожидалось. Многие из образований, считавшиеся ранее метеоритными кратерами, видимо, являются вулканами. Десятки из них, похоже, действующие. Если эти предварительные выводы о вулканической активности на Тритоне подтвердятся, он станет третьим после Земли и спутника Юпитера Ио, небесным телом в Солнечной системе, на поверхности которого замечены действующие вулканы.

До пролета «Вояджером-2» Нептуна были известны два спутника этой планеты — Тритон и Нереида, теперь обнаружено еще шесть. Самый большой из них пока обозначен 1989 № 1, он имеет гигантский кратер, диаметром в половину диаметра самого спутника. Кратер, по всей вероятности, образовался от удара крупного метеорита.

Установлено, что на Тритоне и Нептуне существуют явления, напоминающие земные северные сияния, но только в УФ-диапазоне, поэтому увидеть их невозможно.

На снимках Нептуна и Тритона, сделанных «Вояджером-2» уже после пролета с расстояния свыше 5 млн км, видно, что эти небесные тела окружает что-то вроде «фотохимического смога» толщиной более 140 км, похожего по составу на смог над Лос-Анджелесом.

По заявлению руководителей лаборатории в Пасадене, потребуются месяцы и даже годы, чтобы полностью изучить информацию, полученную с борта космического аппарата. Предполагается, что первый подробный доклад о результатах анализа имеющихся данных появится на страницах научных журналов в январе 1990 года.

По материалам зарубежной печати